Biomolekyylit: mitkä ne ovat, tyypit, toiminnot ja ominaisuudet

Elämä eläintarhatasolla viittaa parametrien joukkoon, joka erottaa eläimet, kasvit, sienet, protistit, arkeja ja bakteerit muusta luonnon todellisuudesta tai toisin sanoen luonnon abioottisesta (elottomasta) osasta ekosysteemit. Tieto siitä, että kivi ei ole elossa, on yksinkertaista, mutta esimerkiksi missä vaiheessa virukset putoaisivat? Entä viroidit ja prionit, emäksiset tartuntatautit, jotka ovat vähän enemmän kuin RNA-säike tai väärin taitettu proteiini?

Tarkoituksemme ei ole sotkeutua metafyysisiin kysymyksiin, mutta on välttämätöntä tietää, että se, mikä luo elämän, ei ole lainkaan selvää. Homeostaasin, kasvun, lisääntymisen ja erilaistumisen lisäksi on olemassa muutamia parempia määritelmiä elämän määrittelemiseksi seuraavasti: "mitä tapahtuu syntymän ja kuoleman tilojen välillä".

Joka tapauksessa, jos kaikilla elävillä olennoilla on jotain yhteistä (lukuun ottamatta ainakin läsnäoloa) solu) on, että ne koostuvat 4 välttämättömästä bioelementistä: hiili, vety, happi ja typpeä. Näiden 4 kemiallisen pilarin perusteella

syntyvät kaikki biomolekyylit, jotka muodostavat jokaisen solumme ja siksi ne mahdollistavat elämän maapallolla. Jos haluat tietää kaiken tästä aiheesta, jatka lukemista.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Solujen ja organellien tärkeimmät osat: yleiskatsaus"

Mitä ovat biomolekyylit?

Biomolekyylit ovat kemialliset yhdisteet, jotka muodostavat kaikkien maapallolla asuvien olentojen elävän aineen. Ne johtuvat bioelementtien yhdistymisestä kemiallisilla sidoksilla, joista kovalenttityyppiset erottuvat. Nämä universaalit biomolekyylit ovat aminohappoja, hiilihydraatteja, lipidejä, proteiineja, vitamiineja ja nukleiinihappoja.

Nämä molekyylit toistuvat jatkuvasti kaikissa planeetan elävissä olennoissa, jolla on hyvin selkeät vaikutukset. Tämän skenaarion edessä on kaksi mahdollista vaihtoehtoa: joko jokainen elävä olento tulee samasta yhteisestä esi-isästä tai, jos niin ei ole, se on ilmestynyt itsenäisesti erityyppisiä eläviä olentoja, joilla on sama kemiallinen koostumus koko historian ajan, jotain erittäin epätodennäköistä.

Tässä on periaate ockham-partakone, joka herättää seuraavat seikat: kahdesta yhtäläisin ehdoin olevasta teoriasta yksinkertaisin selittää varmasti ongelman. Täten biomolekyylien homogeeninen esiintyminen kaikissa taksoneissa vahvistaa mahdollisimman järkevällä tavalla, että kaikki elävät olennot ovat säteilytyneet samasta esi-isästä.

Ennen kuin kohtaamme monimutkaiset kysymykset, mielestämme on mielenkiintoista omistaa pieni tila bioelementeille, pylväille, joihin biomolekyylit ovat kemiallisesti tuettuja. Olemme nopeita.

Bioelementit

Bioelementit ovat kemiallisia alkuaineita, joita on kaikissa elävissä olennoissa, joko atomimuodossa tai biomolekyylien jäseninä. Vaikka koko jaksollisen taulukon yli 60 elementtiä löytyy elävien olentojen kudoksista, vain 25 on yleismaailmallisia ja luovuttamattomia.

Lisäksi 96% melkein kaikkien solukappaleiden massasta vastaa vain kuutta bioelementtiä: hiili (C), vety (H), happi (O), typpi (N), fosfori (P) ja rikki (S) tai CHONPS, sääntöjen ystäville muistitekniikka.

Nämä 6 elementtiä ovat biomolekyylien perusta johtuen seuraavat ominaisuudet:

• Ne mahdollistavat kovalenttisten sidosten muodostumisen keskenään (he jakavat elektroneja). Nämä sidokset ovat erittäin vakaita ja mahdollistavat biomolekyylien muodostumisen.
• Hiiliatomit voivat muodostaa kolmiulotteisia luurankoja, jolloin elävät olennot voivat esittää hyvin erilaisia ​​yhdisteitä hiilirungonsa perusteella.
• Bioelementit mahdollistavat kaksois- ja kolmoissidosten muodostumisen niiden välillä sekä erilaisten rakenteiden (haarautuneiden, syklisten jne.) Synteesin.
• Muutaman kiinnittyneen bioelementin avulla voidaan syntetisoida suuri määrä funktionaalisia ryhmiä, joilla on erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet.

Kaikkien näiden tilojen perusteella se on perustettu yksinkertaisimmista bakteereista koko ihmiskehoon. Päivän lopussa emme saa menettää näkökulmaa seuraavaan tosiasiaan: biologinen monimutkaisuus määräytyy solujen lukumäärän ja organisaation mukaan, mutta perussubstraatti on aina sama.

Biomolekyylien tyypit

Tässä on luettelo kaikkien elävien olentojen kehossa olevista biomolekyylityypeistä.

1. Aminohapot ja proteiinit

Aminohapot ovat orgaanisia molekyylejä, joiden toisessa päässä on aminoryhmä (-NH2) ja toisessa karboksyyliryhmä (-COOH). Ne ovat proteiinien perusta, vaikka ne voivat suorittaa myös muita toimintoja ihmiskehossa. Esimerkki tästä on GABA (y-aminovoihappo), koska se on aminohappo, jota ei ole proteiineissamme ja joka toimii myös hermoston välittäjäaineena.

Aminohappoja on monenlaisia, mutta vain 20 niistä koodaa elävien olentojen proteiineja. Proteiini on sellainen, kun liittyneiden aminohappojen ketju ylittää 50-100 yksikköä tai, jos niin ei ole, se saavuttaa massan 5000 amu (yhtenäinen atomimassayksikkö). Proteiineja pidetään myös sinänsä biomolekyyleinä (tosin suurempia ja monimutkaisempia), joten ne voidaan sisällyttää samaan luokkaan kuin nämä biomolekyylit, joista ne muodostuvat.

• Saatat olla kiinnostunut: "Mikä on aminohappo? Tämäntyyppisten molekyylien ominaisuudet "

2. Hiilihydraatit

Hiilihydraatit (tunnetaan myös nimellä hiilihydraatit) Ne ovat biomolekyylejä, jotka tunnetaan hyvin tärkeydestä ravinnossa, koska niiden joukossa on vapaita sokereita, tärkkelystä, glykogeeniä ja monia muita aineita.. Niihin liittyy aina korkea energiasisältö (1 gramma tuottaa 4,5 kcal), joten ne liittyvät energian varastointiin ja polttamiseen useimmissa elävissä olennoissa. Ihmisillä suurin lyhytaikainen energiavaranto ei ole rasvakudos, vaan se on itse asiassa glykogeeni.

Erinomaisten energiaominaisuuksiensa vuoksi Maailman terveysjärjestö (WHO) arvioi sen noin 55-60% ihmisen kalorien kokonaiskustannuksesta tulisi perustua hiilihydraatteihin. Tämän arvon saavuttaminen ei ole vaikeaa, koska hiilihydraatteja, kuten tärkkelystä, löytyy runsaasti leivästä, maissista, perunoista, riisistä, viljoista, palkokasveista ja monista maitotuotteista.

3. Lipidit

Lipidit tunnetaan yleisesti rasvoina, jotka koostuvat pääasiassa hiilestä, vedystä ja vähemmässä määrin hapesta. Tähän heterogeeniseen ryhmään kuuluvat rasvat tai öljyt, fosfolipidit ja rasvahapot (tyydyttyneet, kertatyydyttymättömät ja monityydyttymättömät).

Runsas lipidipitoisuuden sisältävien elintarvikkeiden tulisi olla 30-35% kokonaiskalorisaatistasi, joten toisin kuin yleisesti uskotaan, rasvat eivät ole sinänsä huonoja. Ihmisen rasvakudoksella on hormonaalisia ominaisuuksia, se mahdollistaa energian pitkäaikaisen varastoinnin, suojaa meitä mekaanisilta vaurioilta ja monelta muulta.

• Saatat olla kiinnostunut: "Rasvatyypit (hyvät ja huonot) ja niiden toiminnot"

4. Vitamiinit

Vitamiinit ovat hyvin erilaisia ​​yhdisteitä, jotka ovat välttämättömiä elämälle. Nämä aineet tunnetaan yleensä nimellä "hivenaineet", vaikka niitä tarvitaankin määrinä Vähintään, he suorittavat kehollemme joukon tehtäviä, joita ei voida korvata muilla yhdisteet. A-vitamiini, C-vitamiini ja E-vitamiini ovat selkeitä esimerkkejä tässä ryhmässä.

5. Nukleiinihapot

Nukleiinihapot eivät vaadi esittelyä: puhumme DNA: sta ja RNA: sta. Ensimmäinen on elämän kirjasto, koska se sisältää kaiken geneettisen tiedon, joka tarvitaan solujen aineenvaihduntaan ja siten kaikkien solujen, elinten ja kudosten selviytymiseen.

DNA sisältää myös perinnöllisyyden ja evoluution perustan, koska sen ansiosta periytyvät mutaatiot ja hahmot, jotka muuttavat lajin genotyyppiä ja fenotyyppiä kaikkialla sää.

6. Epäorgaaniset biomolekyylit

Kuten nimestään käy ilmi, ne eivät ole luonteeltaan orgaanisia, mutta niillä on silti keskeinen rooli organismien muodostumisessa ja ylläpidossa. Selkeä esimerkki epäorgaanisesta biomolekyylistä on vesi (H20), jonka osuus solun kokonaispainosta on 70%.

Jatkaa

Kuten olette nähneet, käsitteen "elämä" määrittelemisestä tulee hieman helpompaa, kun ymmärrämme, että loppujen lopuksi olemme kaikki yksi 25 orgaanisen yhdisteen, erityisesti kuuden bioelementin, konglomeraatti: hiili (C), vety (H), happi (O), typpi (N), fosfori (P) ja rikki (S). Kun pienennämme morfologisen monimutkaisuuden minimiin, huomaamme, että bakteeri ja ihmissolu ovat melkein samanlaisia ​​kuin erilaiset.

Loppujen lopuksi melkein kaikki ympärillämme on hiiltä ja muita orgaanisia alkuaineita, yhdessä tai toisessa muodossa. Kasvien mukulasta ihmisen maksaan on tuhansien vuosien evoluutio kautta, mutta myös samanlainen toiminnallisuus ja samanlainen kemiallinen koostumus tasolla perus.

Bibliografiset viitteet:

• Fuentes-Quero, F. (2016). Bioelementit ja biomolekyylit: lukion didaktinen yksikkö.
• Hiilihydraatit, asturnatura.com. Nouto 10. maaliskuuta sisään https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• Lipidit, puleva. Nouto 10. maaliskuuta sisään https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• Macarulla, J. M. (2021). Biomolekyylit. Reverte.
• Mora, J. G. (2003). Liikunnan biologiset perusteet. Wanceulen SL.
• Rodríguez, P. M. (2019). Sanat asioissa: tieto, voima ja subjektiivisuus algoritmien ja biomolekyylien välillä. Tekniikka ja yhteiskunta, 95.
• Sarria López, Á. D. (2015). Biomolekyylit.
• Vitamiinit, Supradyn.es. Nouto 10. maaliskuuta sisään https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales